NL8503140A - Wrijvingsschijf-overbrenging met kantelbare schijf. - Google Patents

Description

ï '4 • # -- PHN 11.551 1 N.V. Philips' Gloeilampenfabrieken te Eindhoven.

Wrijvingsschijf-overbrenging met kantelbare schijf.

De uitvinding heeft betrekking op een wrijvingsschijf-overbrenging met een om een gemeenschappelijke rotatieas draaibare eerste as en tweede as die nagenoeg in eikaars verlengde zijn gelegen, waarbij een tussen de eerste en tweede as opgestelde cirkelvormige 5 schijf kantelbaar is in een punt dat op de gemeenschappelijke rotatieas ligt om twee onderling loodrechte, elkaar in het genoemde punt snijdende kantelassen die elk loodrecht staan op de gemeenschappelijke rotatieas door middel van een excentrisch ten opzichte van de rotatieas met de schijf gekoppelde aandrijving, terwijl rotatie van de schijf om de 10 rotatieas is geblokkeerd door een vast opgesteld fixeerorgaan en rotatie van de schijf om de kantelassen mede is bepaald door een met de tweede as gekoppeld schijfvormig steunorgaan.

Bij een uit het Britse octrooischrift 328907 bekende schijf-overbrenging bestaat het steunorgaan uit een aan de tweede, 15 uitgaande as bevestigde verdere schijf die is'voorzien van een lemniscaatvormige groef waarin de kantelbare schijf door middel van kogels is geleid. Het fixeerorgaan wordt gevormd door een vast opgestelde tandkrans waarin een op de kantelbare schijf aangebrachte vertanding afrolt.

20 Een bezwaar van de bekende schijf-overbrenging is dat bij omkeer van de rotatierichting van de eerste en de tweede as een dode slag optreedt ten gevolge van de speling waarmee de kogels zijn geleid in de lemniscaatvormige groef. Verder is het relatief moeilijk om de overbrengingsverhouding te wijzigen omdat deze afhankelijk is van de 25 vorm van de lemniscaatvormige groef. De noodzaak van een vertanding op zowel de kantelbare schijf als het fixeerorgaan en een relatief ingewikkelde geleidingsgroef in het steunorgaan maakt de bekende schijf-overbrenging relatief duur.

Het doel van de uitvinding is een wrijvingsschijf-30 overbrenging te verschaffen waarmee de genoemde bezwaren worden vermeden.

De uitvinding heeft daartoe tot kenmerk, dat de kantelbare schijf is gesteund in een ringvormige veer die langs een * r» *1 -m M t ; ·» ;·· o 1 ï v PHN 11.551 2 * * r buitencirkel is bevestigd aan het fixeerorgaan en langs een binnencirkel is bevestigd aan de kantelbare schijf, terwijl de schijf onder wrijvingscontact afrolbaar is over het steunorgaan, waarbij de corresponderende cirkelvormige baan van het contactpunt tussen schijf-5 en steunorgaan een vaste axiale positie inneemt ten opzichte van de rotatieas.

Door gebruik te maken van een ringvormige veer in combinatie met een aanligging van de schijf tegen een steunorgaan die een axiale verplaatsing van het contactpunt uitsluit kunnen de 10 kantelbewegingen om de beide kantelassen worden bewerkstelligd door vervorming van de veer die tevens dient als lagering voor de schijf. De lagering van de schijf is op deze wijze aanzienlijk vereenvoudigd.

Verder is de overbrenging volledig spelingsvrij.

Een voorkeursuitvoeringsvorm van de wrijvingsschijf-15 overbrenging waarbij de overbrengingsverhouding in hoofdzaak afhankelijk is van de tophoek van een met een kegelvormige baan op het steunorgaan corresponderende kegel heeft verder tot kenmerk, dat het steunorgaan is voorzien van een eerste gekromd loopvlak terwijl de schijf is voorzien van een met het eerste loopvlak samenwerkend kegelvormig tweede 20 loopvlak, waarbij de top van de met het tweede loopvlak corresponderende kegel samenvalt met het snijpunt van de beide kantelassen op de gemeenschappelijke rotatieas.

Een verdere uitvoeringsvorm van de wrijvingsschijf-overbrenging waarin op relatief eenvoudige wijze de hoekpositie van de 25 schijf ten opzichte van de rotatieas wordt vastgelegd heeft tot kenmerk, dat de eerste as is gekoppeld met een ten opzichte van de gemeenschappelijke rotatieas excentrisch werkend uiteinde van een om de rotatieas draaibare spanbus door middel van een in de spanbus aangebrachte om de rotatieas draaibare trekstang, welke spanbus via een 30 ten opzichte van de rotatieas gekanteld rotatielager en een ten opzichte van de rotatieas gekantelde, van sneden voorziene bus een buiging bewerkstelligt van de ringvormige veer en de kantelhoek vastlegt van de schijf, terwijl een ü-vormige veer de schijf in het contactpunt aandrukt tegen het steunorgaan.

35 Een verdere uitvoeringsvorm van de wrijvingsschijf- overbrenging waarin op een verdere relatief eenvoudige wijze eveneens de hoekpositie van de schijf ten opzichte van de rotatieas wordt

^ 7. Γ> "T f /, A

'J j ·} V V

f PHN 11.551 3 .....: vastgelegd heeft tot kenmerk, dat de eerste as is voorzien van een excentrisch werkend uiteinde dat via een rotatielager en een ten opzichte van de rotatieas gekantelde, van sneden voorziene bus een buiging bewerkstelligt van de ringvormige veer en de kantelhoek vastlegt 5 van de schijf, terwijl een buigzame stang het kantelpunt van de schijf in de richting van de rotatieas vastlegt, waarbij ten minste een van sneden voorziene verdere bus het steunorgaan in het contactpunt aandrukt tegen de schijf.

Een nog verdere uitvoeringsvorm van de wrijvingsschijf-10 overbrenging die bijzonder geschikt is voor toepassing in inrichtingen met een vacuumdichte scheiding tussen de eerste en de tweede as heeft verder tot kenmerk, dat de ringvormige veer een gesloten buigzaam membraan is dat een vacuumdichte afsluiting vormt tussen de eerste en de tweede as.

15 De uitvinding zal nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin : fig. 1 een geschematiseerde voorkeursuitvoering van de wrijvingsschijf-overbrenging toont, fig. 2 een langsdoorsnede toont van een wrijvingsschijf-20 overbrenging volgens figuur 1, fig. 3 een detail op vergrote schaal toont van de wrijvingsschijf-overbrenging volgens fig. 2, fig. 4 perspectivisch een deel toont van de van sneden voorziene bus, 25 fig. 5 perspectivisch een U-vormige veer toont die is toegepast in de wrijvingsschijf-overbrenging volgens fig. 2 fig. 6 een langsdoorsnede toont van een tweede uitvoeringsvorm van de wrijvingsschijf-overbrenging, fig. 7 schematisch een derde uitvoeringsvorm toont van de 30 wrijvingsschijf-overbrenging, fig. 8 schematisch een vierde uitvoeringsvorm toont van de wrijvingsschijf-overbrenging.

De met fig. 1 geïllustreerde eerste uitvoeringsvorm van de wrijvingsschijf-overbrenging bevat een in een punt P om een X-as 35 (loodrecht op het vlak van tekening) en een Y-as kantelbare, cirkel-vormige schijf 1. Rotatie van de schijf 1 om een Z-as wordt verhinderd door een buigzaam ringvormig, gesloten membraan 3 dat in onbelaste

J V . J

* 5 PHN 11.551 4 toestand in een vlak ligt dat loodrecht staat op de Z-as in het punt P. Het membraan 3 is langs een binnencirkel ingeklemd in de schijf 1 en langs een buitencirkel in een ringvormig fixeerorgaan 5. De schijf 1 is aan zijn onderzijde voorzien van een kegelvormig contour 7. De top vein 5 de met het contour 7 corresponderende kegel valt samen met het punt P.

In een punt S ligt de schijf 1 aangedrukt tegen een gekromde rand 9 van een draaibaar opgesteld steunorgaan 11 in de vorm van een cirkelvormige schijf. De baan van het contactpunt S tussen de schijf 1 en het steunorgaan 11 is cirkelvormig en ligt in een vlak loodrecht op de 10 Z-as. In een uitsparing 13 van de schijf 1 steekt een koppelstang 15 die door middel van een krukstang 17 met lengte E is bevestigd aan een eerste, ingaande as 19. De as 19 is draaibaar ondersteund in een lager 21. Hoewel de speling waarmee de koppelstang 15 in de uitsparing 13 steekt in fig. 1 overdreven is voorgesteld moet ervan worden uitgegaan 15 dat slechts een lichte schuifpassing aanwezig is. Tevens moet worden aangenomen dat zowel de uitsparing 13 als de koppelstang 15 een ronde doorsnede bezitten. Aan het schijfvormige steunorgaan 11 is een om de Z-as draaibare tweede, uitgaande as 23 bevestigd die geen translatie in de Z-richting kan uitvoeren. De Z-as vormt de geometrische as waarom de 20 eerste en de tweede as gemeenschappelijk draaien met hoeksnelheden ω21 respectievelijk CJ 22 · De koppelstang 15 strekt zich uit in een richting loodrecht op het bovenvlak van de schijf 1 en sluit een hoek 0( in met de Z-as. Tussen de Y-as en een beschrijvende lijn van de met het contour 7 corresponderende kegel bevindt zich een hoek j3 De 25 overbrengingsverhouding tussen de eerste as 19 en de tweede as 23 voldoet aan de relatie : = -tan (X .tan Ë> » ωΖ1 waarbij de rotatierichtingen van de beide assen dus tegengesteld aan elkaar zijn. Tijdens rotatie van de beide assen voert de schijf 1 een 30 kanteling uit om een as die door het punt P gaat en roteert in een vlak loodrecht op de Z-as door het punt P met de hoeksnelheid ÜJz^. Deze kanteling kan worden beschouwd als een gelijktijdige kanteling om twee, •a “·» /*.-** i ; λ ' . . · -Λ η "· ^ - .....

, * *- « ΡΗΝ 11.551 5 onderling loodrechte kantelassen, namelijk de X-as en de Y-as. In het onderhavige geval is Of =0,5° terwijl j2) = 13° , zodat : , ύϋ±ή $00

Het contactpunt S moet worden beschouwd als een punt waarin afrolling 5 plaatsvindt zonder slip.

Omdat de hoek Of beperkt in grootte is door de toelaatbare vervorming van, respectievelijk spanning in het membraan 3 wordt in de praktijk een groot gebied van overbrengingsverhoudingen verkregen door de hoek β te wijzigen. In het navolgende zal 10 de uitvinding worden toegelicht aan de hand van een tweetal praktische uitvoeringsvormen volgens het principe van fig. 1. Daarbij gaat het in het bijzonder om het mechanisme waarmee de kantelhoek 0( wordt verkregen.

De wrijvingsschijf-overbrenging volgens fig. 2 bevat 15 een metalen cirkelcylindrisch huis 25 waarvan de hartlijn samenvalt met de Z-as. Het huis 25 is aan zijn linkerzijde voorzien van een metalen, komvormig deksel 27 en aan zijn rechterzijde van een eveneens metalen* komvormig deksel 29. De eerste, ingaande as 19 wordt gevormd door de aandrijfas van een elektromotor 1. Door middel van een koppeling die 20 een op de as 19 bevestigde metalen bus 33, een balgvormig koppel-element 35 en een metalen bus 37 bevat wordt een metalen trekstang 39 aangedreven waarvan de hartlijn samenvalt met de Z-as. Opgemerkt wordt dat ook de trekstang 39 kan worden beschouwd als de ingaande as. Op de trekstang 39 is dan bijvoorbeeld een aangedreven poelie gemonteerd zodat 25 de as 19 kan vervallen. Het koppel-element 35 is aam zijn linkerzijde bevestigd aan de bus 33 en aan zijn rechterzijde aan de bus 37 die met een schroef 41 op de trekstang 39 is gemonteerd. De trekstang 39 is gestoken in een aan de hand van fig. 3 nog nader te bespreken metalen spanbus 43 waarop twee kogellagers 45 en 47 zijn gelijmd. De in fig. 2 30 niet zichtbare binnenring van het kogellager 45 is in axiale richting opgesloten tussen een borst 49 op de spanbus 43 en een metalen afstandsring 51, terwijl de in fig. 2 niet zichtbare binnenring van het kogellager 47 in axiale richting is opgesloten tussen de afstandsring 51 en een metalen schroefring 53 die is geschroefd op een van schroefdraad 8503140

t V

PHN 11.551 6 voorzien deel van de trekstang 39. De in fig. 2 niet zichtbare buitenring van het kogellager 45 is zowel in axiale als radiale richting opgesloten door een vast in het huis 25 opgesteld deel 55 van een zgn. harmonica-bus 57 van metaal die het kogellager 45 spelingsvrij drukt en 5 aan de hand van fig. 4 nog nader zal worden beschreven. De in fig. 2 niet zichtbare buitenring van het kogellager 47 is zowel in axiale als radiale richting opgesloten in een metalen bus 59 die is bevestigd aan een deel 61 van de harmonica-bus 57 dat in axiale richting verplaatsbaar is ten aanzien van het deel 55 door middel van de schroefring 53.

10 De tweede, uitgaande as 23 is gelagerd in twee kogellagers 63 en 65 waarvan de niet zichtbare binnenringen in axiale richting respectieveljk aanliggen tegen een borst 67 en een borst 69 van de as 23. Ook de kogellagers 63 en 65 zijn gelijmd op de tweede as 23. De niet zichtbare buitenring van het kogellager 63 is zowel in axiale 15 als in radiale richting opgesloten in een vast in het huis 25 opgesteld deel 71 van een zgn. harmonica-bus 73 van metaal die het kogellager 63 spelingsvrij drukt en van hetzelfde type is als de harmonica-bus 57. De niet zichtbare buitenring van het kogellager 65 is zowel in axiale als radiale richting opgesloten in een metalen bus 75 die is bevestigd aan 20 een deel 77 van de harmonica-bus 73 dat in axiale richting verplaatsbaar is ten opzichte van het deel 71 door middel van een metalen schroefring 79 op de tweede as 23. Aan zijn linker uiteinde is de tweede as 23 voorzien van een metalen cirkelvormige schijf die het steunorgaan 11 vormt. Zoals vermeld ligt de metalen kantelbare schijf 1 in het 25 contactpunt S aan tegen de gekromde rand 9 van het steunorgaan 11. De constructie waarmee de hoek CC wordt verkregen (in fig. 1 de uitsparing 13, de koppelstang 15 en de krukstang 17) zal worden beschreven aan de hand van de figuren 2, 3, 4 en 5, waarbij tevens de constructie wordt verduidelijkt van de harmonica-bussen 57 en 73.

30 Het rechter uiteinde van de spanbus 43 bezit een zich verwijdend deel 81 met een kegelvormig binnencontour 83. Het deel 81 is oorspronkelijk centrisch en rotatiesymmetrisch en bezit een enigszins gekromd buitencontour 85. Door de spanbus 43 in een draaibank in te spannen met een excentriciteit E en vervolgens ter plaatse van de 35 grootste buitenomtrek van het deel 81 af te draaien ontstaat de in het middengedeelte van fig. 3 gearceerd aangegeven doorsnede. De oorspronkelijk grootste buitendiameter ter groote 21^ is daardoor w» ,3 / Λ

,> * :J 3 V

» PHN 11.551 7 verkleind met de waarde 2E. De corresponderende binnendiameter bedraagt 2R.j. Het op de draaibank verwijderde materiaal wordt aangegeven door het verschil in oppervlak tussen een cirkel met diameter 2R2 en middelpunt M.j en een cirkel met diameter 2R2 en middelpunt M2- De 5 afstand tussen M-j en M2 bedraagt E. Het deel 81 van de spanbus 43 wordt gestoken in een naaldlager 87 (zie fig. 2) waarvan in fig. 3 slechts een binnenring 89 is getekend. Ter vergemakkelijking van het insteken wordt de binnendiameter D2 van de binnenring 89 iets groter gekozen dan de maximale buitendiameter van het deel 81 zodat D2 10 = D.j + 2 . Λ D.j. In het geval dat de binnendiameter van de binnenring 89 vastligt kan uiteraard D1 iets kleiner } worden gekozen dan D2. Opgemerkt wordt dat de excentriciteit E veel groter is dan Δ . In het onderhavige geval is E gelijk aan 0,1 mm, terwijlώ gelijk is aan 2 /um. De in fig. 2 niet zichtbare 15 buitenring van het naaldlager 87 is bevestigd aan een metalen bus 91 waarop een deel 93 van een metalen harmonica-bus 95 is gemonteerd. Deze harmonica-bus 95 is van hetzelfde type als de reeds eerder vermelde harmonica-bussen 57 en 73. De harmonica-bussen 57, 73, en 95 zijn niet draaibaar om de Z-as. Alle harmonica-bussen zijn buigingsslap, axiaal 20 slap, torsiestijf en stijf voor vervorming door dwarskrachten. De harmonica-bus 95 bezit verder een deel 97 dat ten gevolge van elastische vervorming verplaatsbaar is ten opzichte van het deel 93. Verder is de harmonica-bus 95 in afwijking van de harmonica-bussen 57 en 73 nog voorzien van een flens 99. Door middel van een in een boring 101 van de 25 kantelschijf geschroefde bout 103 is de flens 99 aan de kantelschijf 1 bevestigd. Het membraan 3 is langs een buitencirkel ingeklemd tussen een borst 105 van het huis 25 (fixeerorgaan) en het linker uiteinde van de harmonica-bus 73. Langs een binnencirkel is het membraan 3 ingeklemd tussen een borst 107 van de kantelschijf 1 en een metalen afstandsring 30 109. Een aan zijn linkerzijde tegen de harmonica-bus 57 afgesteunde, voorgespannen ïï-vormige metalen veer 111 (zie fig. 5) ligt aan zijn rechterzijde aangedrukt tegen de afstandsring 109 en is opgesloten door een borst 113 van de flens 99 van de harmonica-bus 95. De veer 111 levert de contactkracht in het contactpunt S tussen de schijf 1 en het 35 steunorgaan 11. De trekstang 39 is voorzien van een kegelvormig uiteinde 115 waarvan het contour correspondeert met het kegelvormig contour 83 van de spanbus 43.

• - - \ n PHN 11.551 8

Zoals blijkt uit fig. 4 is elk van de harmonica-bussen 57, 73 en 95 voorzien van twee paren zaagsneden 117 en 119 die 90° ten opzichte van elkaar zijn verdraaid. Tussen de twee zaagsneden van een paar bevinden zich telkens twee materiaalbruggen, zoals een 5 materiaalbrug 121 van het zaagsnedenpaar 117. Eenvoudigheidshalve zijn de zaagsneden van de harmonica-bussen 57, 73 en 95 in fig. 2 met hetzelfde verwijzingscijfer 117 aangegeven. Het zal duidelijk zijn dat de harmonica-bussen 57, 73 en 95 gemakkelijk axiale vervormingen (axiaal slap) in de Z-richting en vervormingen (buigingsslap) om de X-as 10 en de γ-as moeten kunnnen opnemen.

Wordt nu het uiteinde 81 van de spanbus 43 in de binnenring 89 van het naaldlager 87 gestoken, dan zullen het naaldlager 87, de bus 91 en de harmonica-bus 95 met hun hartlijn excentrisch komen te liggen ten opzichte van de Z-as terwijl zij tevens een kanteling 15 ondergaan ten opzichte van het uiteinde 81. De excentricteit bedraagt E en de kantelhoek is gelijk aan°^. Door de kanteling over de hoek van de harmonica-bus 95 kantelt ook de daarmee gekoppelde kantelschijf 1 over een hoek od. Het uiteinde 81 is zo gedimensioneerd dat het aangrijppunt met de binnenring 89 van het naaldlager 87 in 20 Z-richting gezien halverwege het naaldlager 89 en ook halverwege de harmonica-bus 95 is gelegen. Daarmee wordt het door de harmonica-bus 95 over te brengen koppel geminimaliseerd zodat de harmonie-bus 95 tijdens montage kan kantelen om het punt P. Aangezien de binnendiameter van de binnenring 89 een speling 2 Λ D^ bezit ten opzichte van het uiteinde 25 81 wordt de trekstang 39 door middel van een spanmoer 123 (zie fig. 2) aangetrokken. Daardoor wordt het uiteinde 81 enigszins verwijd en verdwijnt de speling. Het naaldlager 87 is nu met zijn binnenring 89 gefixeerd ten opzichte van het uiteinde 81 waarbij de hartlijn van het lager de kantelhoek OC maakt met de Z-as. Het naaldlager 87 bezit de 30 eigenschap dat zijn binnenring een relatieve translatie kan ondergaan ten opzichte van zijn buitenring volgens de hartlijn van het lager, zowel tijdens de montage als tijdens bedrijf. Daarbij hoeft slechts een geringe interne wrijvingskracht in het lager te worden overwonnen.

Omdat tijdens het excentrisch plaatsen van het naaldlager en de daarbij 35 optredende kanteling om het punt P de binnen- en de buitenring een verschillende kantelstraal bezitten ondergaat de binnenring een relatieve translatie ten opzichte van de buitenring. Door aldus gebruik tm ·> mf 4 ƒ 9 -*· PHN 11.551 9 te maken van deze eigenschap van het naaldlager kan worden voorkomen dat de harmonica-bus 95 tijdens de kanteling extra wordt belast. In principe zou de harmonica-bus 95 door vervorming in axiale richting het verschil in kantelstraal van de binnen- en buitenring kunnen opvangen, 5 echter ten koste van een aanzienlijke kracht. Opgemerkt wordt dat het deel 97 van de harmonica-bus 95 met speling om de bus 91 ligt.

Afwezigheid van deze speling zou vervorming van de harmonica-bus 95 in de Z-richting weliswaar toelaten maar buiging van de harmonica-bus 95 verhinderen tijdens montage. Vervorming in de Z-richting is 10 noodzakelijk om te voorkomen dat de bevestiging van de kantelschijf 1 statisch overbepaald is. Tijdens bedrijf ligt het contactpunt S reeds vast in de Z-richting zodat het kantelpunt P geringe axiale verplaatsingen moet kunnen ondergaan om eventuele uitlijnfouten of hoekfouten van de eerste as 19 ten opzichte van de tweede as 23 te 15 kunnen opvangen. Dit kan door de relatieve verplaatsbaarheid van de binnen- en buitendiameter van het naaldlager 87. Verder is buiging van de harmonica-bus 95 noodzakelijk om eventuele uitlijnfouten of hoekfouten van de eerste as 19 en de tweede as 23 te kunnen opvangen.

De U-vormige veer 111 moet een radiale verplaatsing kunnen ondergaan ter 20 plaatse van de inklemming op de kantelschijf 1 omdat de veer aangrijpt op de kantelschijf in een vlak dat niet door het kantelpunt P gaat. Om deze verplaatsing te vergemakkelijken zijn de benen van de veer 111 voorzien van afgeronde uiteinden 125 (zie fig. 5).

Tussen de kogellagers 63 en 65 is de uitgaande as 23 25 voorzien van een glad cilindrisch deel 123 dat in een kamer 125 is gelegen. Dit biedt de mogelijkheid om met het deel 123 via een wrijvingsoverbrenging een translatiestang aan te drijven die tot buiten het huis 25 is gevoerd. Een dergelijke extra aandrijfmogelijkheid lijkt in principe op een rondsel-heugel overbrenging waarmee een rotatie -30 beweging wordt omgezet in een translatiebeweging.

De met fig. 6 geïllustreerde tweede uitvoeringsvorm van de wrijvingsschijf-overbrenging bevat een cirkelcylindrisch, metalen huis 127 waarvan de hartlijn samenvalt met de Z-as die de geometrische, gemeenschappelijke rotatieas vormt van een aangedreven, ingaande eerste 35 as 129 en een tweede uitgaande as 131. De eerste as 129 bezit een massief gedeelte 133 en een daarmee geïntegreerd pijpvormig gedeelte 135. Het pijpvormig gedeelte 135 is voorzien van twee paren zaagsneden •*"i " Λ «? Λ * » PHN 11.551 10 137 en 139 die onderling 90° zijn verdraaid en functioneert als een zgn. harmonica-bus van de soort als reeds is toegelicht aan de hand van fig. 4. De as 129 is gestoken in een metalen bus 141 die is voorzien van een borst 143 en bezit een verdikt, van schroefdraad voorzien 5 gedeelte waarop een moer 145 is geschroefd die aanligt tegen de bus 141 en deze op zijn beurt aangedrukt houdt tegen het pijpvormig deel 135 van de as 129. Het samenstel gevormd door de as 129, de moer 145 en de bus 141 is derhalve draaibaar om de Z-as. In het huis 127 is een metalen bus 147 aangebracht waarvan de hartlijn samenvalt met de Z-as. Het 10 pijpvormig deel 135 van de as 129 is voorzien van een borst 149, terwijl de bus 147 is voorzien van een borst 151. Door middel van een tweetal kogellagers 153, 155 is de as 129 ondersteund in het huis 127.

De binnenring van het kogellager 153 dat is opgesloten tussen de borsten 143 en 151 is gelijmd op de bus 141, terwijl de buitenring van het 15 kogellager 153 is gelijmd in de bus 147. Van het tussen de borsten 149 en 151 opgesloten kogellager 155 is de binnenring gelijmd op het deel 135 van de as 129, terwijl de buitenring eveneens is gelijmd in de bus 147. Een kogellager 157 is opgesloten tussen de borst 149 en een metalen bus 159 die ligt aangedrukt tegen een deel 161 van een metalen 20 harmonica-bus 163 met twee paren zaagsneden 165 en 167. Een deel 169 van de harmonica-bus 163 ligt met speling om de bus 159. De binnenring van het kogellager 157 is weer gelijmd op het deel 135 van de as 129, terwijl de buitenring ervan is gelijmd in de bus 159. Aan zijn naar het kantelpunt P toegekeerde zijde is de harmonica-bus 163 voorzien van een 25 flens 171 met een borst 173. Tussen een paar door de bus 147 aangedrukte metalen ringen 175 en 177 (fixeerorganen) is langs een buitencirkel het membraan 3 ingeklemd. Langs een binnencirkel is het membraan 3 ingeklemd tussen de borst 173 van de flens 171 en de kantelschijf 1. De kantelschijf 1 waarvan de hartlijn een kantelhoek 30 qC maakt met de Z-as ligt in het contactpunt S met een kegelvormig contour aangedrukt tegen een gekromde rand van het schijfvormige steunorgaan 11 (vgl. fig. 1). Gezien in de Z-richting neemt het steunorgaan 11 een vaste positie in. De contactkracht in het contactpunt S wordt geleverd door een axiale voorspankracht van de beide 35 harmonica-bussen 135 en 163 die tevens de kogellagers 153, 155 en 157 spelingsvrij drukken. Het pijpvormig deel 135 van de as 129 is voorzien van een exentrisch ten opzichte van de Z-as gevormd uiteinde 179

Oo :)3 140 * Λί PHN 11.551 11 waarop de binnenring van het kogellager 157 is gelijmd. De excentriciteit van het cylindrische uiteinde 179 is gelijk aan £ en is verkregen (niet zichtbaar) doordat de hartlijn van dit uiteinde door het punt P gaat en de kantelhoek oC insluit met de Z-as. Het kantelpunt 5 P wordt in Z-richting gezien op zijn plaats gehouden door een in het midden van de kantelschijf 1 bevestigde buigzame metalen stang 181. Het contactpunt S kan bij uitlijnfouten of hoekfouten van de ingaande as ten opzichte van de uitgaande as een verplaatsing in de Z-richting ondergaan door de axiale vervormbaarheid van de harmonica-10 bussen 195 en 213. De draadvormige stang 181 is nabij zijn van een kantelschijf 1 afgekeerde uiteinde 182 bevestigd in een metalen deksel 183. De holle, uitgaande as 131 waarmee het steunorgaan 11 een integraal deel vormt is gelagerd in een tweetal kogellagers 185 en 187.

Het tussen een borst 189 van de as 131 en een metalen bus 191 opgesloten 15 kogellager 185 is met zijn binnenring gelijmd op de as 131 en met zijn buitenring in de bus 191. Tegen de bus 191 ligt een deel 193 aan van een harmonica-bus 195 die is voorzien van twee paren zaagsneden 197 en 199 en waarvan een deel 201 vast is opgesteld in het huis 127. De harmonica-bus 195 drukt het kogellager 185 spelingsvrij. Op de as 131 is 20 een wrijvingsrol 203 gemonteerd waarop de binnenring van het kogellager 187 is gelijmd. De wrijvingsrol 203 is draaibaar in een kamer 205 waarin een translatiestang kan worden gestoken die aanligt tegen de wrijvingsrol 203. De naar buiten het huis gevoerde translatiestang die eenvoudigheidshalve niet is getekend kan worden gebruikt in een 25 translatie-overbrenging. Het tussen een borst 207 van de wrijvingsrol 203 en een metalen bus 209 opgesloten kogellager 187 is met zijn buitenring gelijmd in de bus 209. Tegen de bus 209 ligt een deel 211 aan van een harmonica-bus 213 die is voorzien van twee paren zaagsneden 215 en 217 en waarvan een deel 219 vast is opgesteld in het huis 127.

30 De harmonica-bus 213 drukt het kogellager 187 spelingsvrij.

Opgemerkt wordt dat eventuele uitlijnfouten van de assen 129 en 131 kunnen worden opgevangen door vervorming in Z-richting van de harmonica-bussen 163, 195, 213. Omdat het punt P vast ligt en het contactpunt S axiaal verplaatsbaar is onder axiale vervorming van de 35 harmonica-bussen 195 en 213 wordt verhinderd dat de ondersteuning van de kantelschijf 1 statisch overbepaald wordt. De contactkracht in het contactpunt S die wordt geleverd door de voorspankracht in de harmonica- ; Λ Π * v - . v ΡΗΝ 11.551 12 bussen 195 en 213 kan ook worden verkregen door de stang 181 een verlenging 221 met een flens 223 te geven en voor te spannen met behulp van een veer 225. Het uiteinde 182 van de stang 181 wordt dan schuifbaar gelagerd in lager 227 dat deel uitmaakt van het deksel 183.

5 In dit geval kan de axiaal vervormbare harmonica-bus 195 niet worden gehandhaafd omdat de positie van het kantelpunt P dan niet meer bepaald is. De bus 191 kan daartoe bijvoorbeeld direct aan het huis 127 worden bevestigd.

De aan de hand van de figuren 2 en 6 beschreven wrijvings-10 schijf-overbrengingen voldoen aan het in fig. 1 getoonde principe. Met behoud van dit principe zijn echter een aantal varianten mogelijk zoals wordt verduidelijkt op schematische wijze aan de hand van de figuren 7 en 8.

Bij een derde uitvoeringsvorm volgens fig. 7 ligt de 15 kantelschijf 1 in het contactpunt S aan tegen het platte bovenoppervlak van het steunorgaan 11 in de vorm van een cirkelvormige schijf. Ter plaatse van het contactpunt S wordt de kantelschijf 1 bij voorkeur voorzien van een kleine afronding om vreten van de kantelschijf 1 in het steunorgaan 11 te verhinderen. De overbrengingsverhouding voldoet aan 20 de relatie *.

Door de hoek β te wijzigen kan een grote reeks overbrengings-verhoudingen worden verkregen.

Bij een vierde uitvoeringsvorm volgens fig. 8 bestaat de 25 kantelschijf 1 uit een cirkelvormige schijf met evenwijdige, platte eindvlakken. Het kegelvormig contour 7 uit fig. 7 is in dit geval niet aanwezig zodat en de overbrengingsverhouding voldoet aan de relatie; ^Z2 i 30 In dit geval kan de overbrengingsverhouding slechts worden veranderd door wijziging van de kantelhoek c?C. Dit vraagt echter een meer ingrijpende verandering in de constructie dan wijziging van de hoek β .

*·». « * J * Λ

; UU

' «V

c PHN 11.551 13

De ringvormige veer 3 kan worden uitgevoerd als een gesloten membraan maar ook als een open veer, bijvoorbeeld in de vorm van een binnen- en buitenring die met elkaar zijn verbonden door buigzame spaken (wagenwiel vorm). Deze spaken kunnen zowel een radiaal 5 verloop hebben als een gedeeltelijk radiaal en gedeeltelijk tangentieel verloop. Een gesloten membraan biedt het voordeel dat automatisch een vacuumdichte doorvoer wordt verkregen. Dit is bijvoorbeeld van groot belang als de wrijvingsschijf-overbrenging wordt toegepast in zgn. goniometers in electronenmicroscopen, röntgen diffractometers en 10 röntgenspectrometers, alsook bij de fabricage van geïntegreerde halfgeleiderschakelingen in lithografische apparaten (bijvoorbeeld zgn. pattern generators, wafersteppes, ion-implanters).

De wrijvings-overbrenging kan worden aangedreven met behulp van electromotoren van verschillend type, al of niet met een 15 extra reductietrap tussen de uitgaande as van de electromotor en de ingaande as 19 respectievelijk de trekstang 39 van de wrijvingsschijf-overbrenging. Bijzondere vermelding verdiend de toepassing van een stappenmotor. Als bijvoorbeeld in het onderhavige geval met een' overbrengingsverhouding “1 20 - 3 I ^o° een stappenmotor wordt gebruikt waarbij 200 pulsen overeenkomen met één hele omwenteling van de ingaande as van de wrijvingsschijf-overbrenging kan een met de overbrenging gekoppelde slede worden verplaatst over een afstand van 0,4 ^um per puls. Duidelijk is dat de 25 overbrenging bijzondere voordelen biedt bij het uitvoeren van zeer kleine verplaatsingen zoals bijvoorbeeld nodig in micromanipulatoren.

Het kegelvormige contour 7 kan een andere dan de getoonde oriëntatie bezitten, met andere woorden een ten opzichte van de positie volgens fig. 1 gespiegelde positie innemen. Ook de gekromde 30 rand 9 van het steunorgaan 11 kan een kegelvormig contour zijn. In het onderhavige geval is de ringvormige veer (membraan) 3 vervaardigd uit chroom-nikkel staal met een dikte van 0,1 mm, een vrije binnendiameter van 5 mm en een vrije buitendiameter van 16 mm. Deze afmetingen verduidelijken dat met de beschreven overbrenging een zeer compacte 35 constructie is verwezenlijkt.

·. . ) U

Claims (5)

1. Wrijvingsschijf-overbrenging met een om een gemeenschappelijke rotatieas draaibare eerste as en tweede as die nagenoeg in eikaars verlengde zijn gelegen, waarbij een tussen de eerste en tweede as opgestelde cirkelvormige schijf kantelbaar is in een 5 punt dat op de gemeenschappelijke rotatieas ligt om twee onderling loodrechte, elkaar in het genoemde punt snijdende kantelassen die elk loodrecht staan op de gemeenschappelijke rotatieas door middel van een excentrisch ten opzichte van de rotatieas met de schijf gekoppelde aandrijving, terwijl rotatie van de schijf om de rotatieas is 10 geblokkeerd door een vast opgesteld fixeerorgaan en rotatie van de schijf om de kantelassen mede is bepaald door een met de tweede as gekoppeld schijfvormig steunorgaan, met het kenmerk, dat de kantelbare schijf is gesteund in een ringvormige veer die langs een buitencirkel is bevestigd aan het fixeerorgaan en langs een binnencirkel is bevestigd 15 aan de kantelbare schijf, terwijl de schijf onder wrijvingscontact afrolbaar is over het steunorgaan, waarbij de corresponderende cirkelvormige baan van het contactpunt tussen schijf en steunorgaan een vaste axiale positie inneemt ten opzichte van de rotatieas.

2. Wrijvingsschijf-overbrenging volgens conclusie 1, met 20 het kenmerk, dat het steunorgaan is voorzien van een eerste gekromd loopvlak terwijl de schijf is voorzien van een met het eerste loopvlak samenwerkend kegelvormig tweede loopvlak, waarbij de top van de met het tweede loopvlak corresponderende kegel samenvalt met het snijpunt van de beide kantelassen op de gemeenschappelijke rotatieas.

3. Wrijvingsschijf-overbrenging volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de eerste as is gekoppeld met een ten opzichte van de gemeenschappelijke rotatieas excentrisch werkend uiteinde van een om de rotatie-as draaibare spanbus door middel van een in de spanbus aangebrachte om de rotatieas draaibare trekstang, welke spanbus via een 30 ten opzichte van de rotatieas gekanteld rotatielager en een ten opzichte van de rotatieas gekantelde, van sneden voorziene bus een buiging bewerkstelligt van de ringvormige veer en de kantelhoek vastlegt van de CÖC3140 Ψ y*v ΡΗΝ 11.551 15 schijf, terwijl een U-voraige veer de schijf in het contactpunt aandrukt tegen het steunorgaan.

4. Wrijvingsschijf-overbrenging volgens conclusie 1, aet het kenaerk, dat de eerste as is voorzien van een excentrisch werkend 5 uiteinde dat via een rotatielager en een ten opzichte van de rotatieas gekantelde, van sneden voorziene bus een buiging bewerkstelligt van de ringvoraige veer en de kantelhoek vastlegt van de schijf, terwijl een buigzaae stang het kantelpunt van de schijf in de richting van de rotatieas vastlegt, waarbij ten ainste een van sneden voorziene verdere 10 bus het steunorgaan in het contactpunt aandrukt tegen de schijf.

5. Wrijvingsschijf-overbrenging volgens conclusie 1, aet het kenaerk, dat de ringvoraige veer een gesloten buigzaaa membraan is dat een vacuumdichte afsluiting vorat tussen de eerste en de tweede as. . .. . '· υ